FR2613429A1

FR2613429A1 - Device for vaporising and/or homogenising a mixture of gaseous and/or liquid fluids, for example a carburetted mixture for an internal combustion engine

Info

Publication number: FR2613429A1
Application number: FR8704558A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-04-01
Filing date: 1987-04-01
Publication date: 1988-10-07
Also published as: WO1988007626A1; EP0308472A1; AU1598988A; FR2613429B1; JPH01503795A

Abstract

The invention relates to a device for vaporising and/or homogenising a mixture of gaseous and/or liquid fluids, for example a carburetted mixture, intended to supply an internal combustion engine of the sort made up of a substantially cylindrical main component interposed, for example, between the outlet orifice of a carburettor 3 and the intake orifice of the said engine and including a central Venturi 4 as well as a plurality of peripheral Venturis 5 arranged in a ring around this central Venturi 4 and of smaller diameter than the latter, and characterised in that all these Venturis 4, 5 being of the same axial length and mutually parallel: - the height of the Venturis 4, 5 is substantially equal to the outlet diameter of the large Venturi 4; - the outlet diameter of the small peripheral Venturis 5 is substantially equal to one third of the outlet diameter of the large Venturi 4; - the outlet orifices of all the peripheral Venturis 5 are tangential as closely as possible to each other and to the central Venturi 4. Application to engines, to combustion-type heating appliances, and to mixtures of liquids.

Description

La présente invention concerne un dispositif permettant ltévaporation et/ou I'homogénéisation d'un mélange de fluide gazeux et/ou liquide. par exemple carburé,
Dans un moteur, une condition particulièrement importante à une bonne carburation est une évaporation complète et efficace du combustible liquide. essence en particulier. En effet l'essence ntest pas complètement vaporisée dans le mélange carbure, elle existe très souvent sous forme de goutelettes en suspension dans le mélange. L'homogénéité de ce malange est bien loin dtetre parfaite à la sortie du carburateur. Il faut évaporer les goutelettes en suspension et brasser énergiquement afin d'obtenir l'homogénéité du mélange.The present invention relates to a device for evaporating and / or homogenizing a mixture of gaseous and / or liquid fluid. for example fuel,
In an engine, a particularly important condition for good carburetion is complete and efficient evaporation of the liquid fuel. essence in particular. Essence is not completely vaporized in the carbide mixture, it very often exists in the form of droplets suspended in the mixture. The homogeneity of this malange is far from perfect after leaving the carburetor. It is necessary to evaporate the droplets in suspension and stir vigorously in order to obtain the homogeneity of the mixture.

Dans son brevet FR 73 39940 et le certificat d'addition FR 7345404 le Demandeur a déjà décrit un dispositif d'amélioration de la qualité des mélanges carburés destinés à:être brûlés dans un moteur à combustion interne, comprenant une pièce principale cylindrique ayant en son centre un perçage de grand diamètre ayant la forme d'un venturi et à sa périphérie une pluralité de petits venturis
Le venturi central favorise l'accélération du mélange très pauvre que reçoit la partie centrale, afin de créer une dépression dans les petits venturis périphériques. Les goutelettes qui subsistent dans l'émulsion émise par le carburateur et le carburant qui ruisselle sur les parois sont obligées de traverser les petits venturis périphériques. où l'on cherche à en obtenir une évaporation aussi complète que possible.L'action du brassage est réalisée à la sortie des venturis périphériques par la très grande différence de vitesse de passage dans le venturi central et dans les venturis périphériques.In his patent FR 73 39940 and the certificate of addition FR 7345404 the Applicant has already described a device for improving the quality of fuel mixtures intended for: being burned in an internal combustion engine, comprising a main cylindrical part having in its centers a large diameter bore in the shape of a venturi and at its periphery a plurality of small venturis
The central venturi favors the acceleration of the very lean mixture that the central part receives, in order to create a depression in the small peripheral venturis. The droplets which remain in the emulsion emitted by the carburetor and the fuel which trickles on the walls are forced to pass through the small peripheral venturis. where one seeks to obtain as complete an evaporation as possible. The action of the mixing is carried out at the outlet of the peripheral venturis by the very large difference in speed of passage in the central venturi and in the peripheral venturis.

Mais les recherches poursuivies depuis le dépôt du brevet précité ont révélé que l'obtention effective des performances visées impliquait le respect de certaines conditions relativement précises dans la réalisation du dispositif antérieur qui vient dXetre évoque et permettait alors d'étendre son champ d'application. However, the research carried out since the filing of the aforementioned patent has revealed that the effective obtaining of the targeted performances implied the respect of certain relatively precise conditions in the production of the prior device which has just been mentioned and thus made it possible to extend its field of application.

L'invention a pour objet un dispositif d'évaporation et/ou d'homogénéisation d'un mélange de fluides gazeux et/ou liquides par exemple carburé des - tiné à alimenter pour ce dernier un moteur à combustion interne du genre constitué d'une pièce principale sensiblement cylindrique s'interposant entre l'orifice de sortie d'un carburateur et lrorifice d'admission dudit moteur et comportant un venturi central ainsi qu'une pluralité de venturis périphériques disposés en couronne autour de ce venturi central et de plus petit diamètre que ce dernier. caractérisé en ce que. tous ces venturis
étant de même longueur axiale et parallèles entre eux.The subject of the invention is a device for the evaporation and / or homogenization of a mixture of gaseous and / or liquid fluids, for example carburetted, intended to supply for the latter an internal combustion engine of the kind consisting of a substantially cylindrical main part interposed between the outlet port of a carburetor and the inlet port of said engine and comprising a central venturi and a plurality of peripheral venturis arranged in a ring around this central venturi and of smaller diameter than the latter. characterized in that. all these venturis
being of the same axial length and parallel to each other.

- la hauteur des venturis est sensiblement égale au diamètre de sortie du grand venturi;
- le diamètre de sortie des petits venturis périphériques est sensiblement égal au tiers du diamètre de sortie du grand venturi
- les orifices de sortie de tous les venturis périphériques sont tengentiels au plus près entre eux et avec le venturi central.- The height of the venturis is substantially equal to the outlet diameter of the large venturi;
- the outlet diameter of the small peripheral venturis is substantially equal to a third of the outlet diameter of the large venturi
- the outlet orifices of all the peripheral venturis are tengential as close as possible to each other and to the central venturi.

En effet, l'expérience a montré qu'aux conditions ainsi énoncées on parvenait à un compromis tel que la longueur axiale des venturis périphétiques était suffisante pour conduire à un éclatement des goutelettes de carburant. mais aussi pas trop longue pour éviter un freinage excessif de l'écoulement et pour sauvegarder llefficacité de la dépression créée par l'écoulement central. In fact, experience has shown that under the conditions thus stated, a compromise was reached such that the axial length of the peripheral venturis was sufficient to lead to bursting of the fuel droplets. but also not too long to avoid excessive braking of the flow and to safeguard the efficiency of the vacuum created by the central flow.

Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre. à titre d'exemple. en référence aux dessins annexés où - la figure 1 représente une coupe axialedu dispositif selontltinvention ;
- la figure 2 représente une vue de dessous du dispositif de l'invention
- la figure 3 illustre un carburateur muni du dispositif de l'invention.The characteristics and advantages of the invention will become more apparent from the description which follows. for exemple. with reference to the accompanying drawings where - Figure 1 shows an axial section of the device according to the invention;
- Figure 2 shows a bottom view of the device of the invention
- Figure 3 illustrates a carburetor fitted with the device of the invention.

Selon la forme de réalisation choisie et représentée. le dispositif selon l'invention comporte un corps cylindrique 1 surmonté dlune bride 2 qui s'adapte sur la sortie du carburateur. According to the embodiment chosen and shown. the device according to the invention comprises a cylindrical body 1 surmounted by a flange 2 which fits on the outlet of the carburetor.

Dans ce corps on retrouve un venturi central 4 entouré tangentiellement d'une multitude de venturis périphériques 5 tangentiels entre eux, aussi bien en entrée qu'en sortie. In this body there is a central venturi 4 tangentially surrounded by a multitude of peripheral venturis 5 tangential to each other, both at the inlet and at the outlet.

Le venturi central 4 comporte trois parties
- une partie supérieure 6 qui est un congé de raccordement formant le convergent du venturi ,tronconique ou arrondi. The central venturi 4 has three parts
- An upper part 6 which is a connection leave forming the convergent of the venturi, frustoconical or rounded.

- une partie intermédiaire 7 cylindrique formant le col;
- et une partie tronconique 8 formant le divergent du venturi.- a cylindrical intermediate part 7 forming the neck;
- And a frustoconical part 8 forming the divergent part of the venturi.

Les venturis périphériques sont identiques entre eux et comportent deux parties
conver gente
- une partie supérieure/9 formant congé de raccordement 2ronconique ou
arrondi ;
- une partie tronconique 10 qui forme un évasement de sortie.The peripheral venturis are identical to each other and have two parts
conver gente
- an upper part / 9 forming a 2ronconical connection leave or
round ;
- A frustoconical part 10 which forms an outlet flare.

Ces deux parties se situant de part et. d'autre d'un col constitué par leur jonction. These two parts being located on both sides. on the other, a neck formed by their junction.

Les dimensions du corps 2 seront données en fonction du diamètre D de la tubulure de sortie du carburateur. The dimensions of the body 2 will be given as a function of the diameter D of the outlet pipe of the carburetor.

La hauteur des venturis est 0, 623D. la partie supérieure des venturis est de 1 mm. Le venturi central a une partie cylindrique de diamètre 0. 532D, une partie tronconique de diamètre de sortie 0, 600D, cette partie tronconique formant un angle au sommet de 130
Les venturis périphériques ont une partie tronconique de conicité de 7 %, et un diamètre de sortie de 0,200D. The height of the venturis is 0.623D. the upper part of the venturis is 1 mm. The central venturi has a cylindrical part of diameter 0. 532D, a frustoconical part of outlet diameter 0, 600D, this frustoconical part forming an angle at the top of 130
The peripheral venturis have a frustoconical part with a taper of 7%, and an outlet diameter of 0.200D.

Les sorties des différents venturis sont tangentes au plus près. The outputs of the different venturis are tangent as close as possible.

c'est-à-dire de l'ordre de quelques centièmes de millimètres,
La figure 3 représente le dispositif de l'invention placé à la sortie du carburateur 3avec une représentation de l'entrée d'êir 11 et de la tubulure d'admission 12 qui s'adapte sur le corps du dispositif de l'invention.that is to say of the order of a few hundredths of a millimeter,
Figure 3 shows the device of the invention placed at the outlet of the carburetor 3 with a representation of the air inlet 11 and the intake manifold 12 which fits on the body of the device of the invention.

Avec des dimensions telles que définies ci-dessus, le fonctionnement du dispositif est optimal. La partie non évaporée de l'essence qui ruisselle dans les venturis périphériques s'y trouve soumise à une puissante dépression et sly évapore. Le mélange devenu gazeux subit un brassage particulièrement énergique à la sortie des venturis. n en résulte une évaporation efficace de toutes les composantes mêmes les plus lourdes du carburant. With dimensions as defined above, the operation of the device is optimal. The non-evaporated part of the gasoline which flows into the peripheral venturis there is subjected to a powerful depression and sly evaporates. The mixture which has become gaseous undergoes a particularly vigorous mixing at the outlet of the venturis. This results in efficient evaporation of all even the heaviest components of the fuel.

Les expériences ont prouvé que l'on pouvait étendre les valeurs des des dimensions et pentes des différents venturis ainsi données dans des limites assez strictes. Experiments have shown that it is possible to extend the values of the dimensions and slopes of the different venturis thus given within fairly strict limits.

La hauteur des venturis peut être comprise entre 0. 580D et 0, 700D. The height of the venturis can be between 0.580D and 0.700D.

Les différentes parties du venturi central sont telles que - la partie supérieure 6 a une hauteur comprise entre 0.5 et 1,5mm ;
- la partie cylindrique 7 a son diamètre compris entre 0. 490D et 0. 560D
- la partie tronconique 8 a son diamètre en sortie compris entre 0, 560D et 0, 650D. The different parts of the central venturi are such that - the upper part 6 has a height of between 0.5 and 1.5 mm;
- the cylindrical part 7 has its diameter between 0.490D and 0.560D
- The frusto-conical part 8 has its outlet diameter between 0.560D and 0.650D.

Cette partie tronconique 8 forme un angle au sommet compris entre 11 et 150. This frustoconical part 8 forms an angle at the apex between 11 and 150.

Les différentes parties des venturis périphériques 5 sont telles que
- leurs parties supérieures 9 ont une hauteur comprise entre 0. 5 et 1,5 mm;
- leurs parties tronconiques 10 ont une conicité comprise entre s et 8 010. The different parts of the peripheral venturis 5 are such that
- Their upper parts 9 have a height of between 0.5 and 1.5 mm;
- Their frustoconical parts 10 have a conicity between s and 8,010.

Ces venturis périphériques ont des diamètres de sortie de valeurs comprises entre 0. 175D et 0,230D. These peripheral venturis have output diameters between 0.175D and 0.230D.

Le dispositif selon l'invention qui vient dXêtre décrit n'est pas limitatif, celui-ci pouvant s'appliquer à l'homogénéisation et/ou l'évaporation de tout mélange gaz/gaz, gaz/liquide, liquide/liquide. I1 peut s'appliquèr en outre pour les moteurs à gaz de pétrole liquéfié, comme décrit auparavant au niveau de l'admission. dans le cas de moteurs à injection, le dispositif sera disposé dans chaque sortie du collecteur entre injection et cylindre. I1 s'applique aussi aux dispositifs de production de chaleur. The device according to the invention which has just been described is not limiting, it being applicable to the homogenization and / or the evaporation of any gas / gas, gas / liquid, liquid / liquid mixture. It can also be applied for liquefied petroleum gas engines, as described above at the intake level. in the case of injection engines, the device will be placed in each outlet of the manifold between injection and cylinder. It also applies to devices for producing heat.

chaudières à fioule, disposé entre la pulvérisation et la chambre de combustion. Dans les mélanges de liquides. il pourra entre utilisé notamment pour la réalisation d'émulsions. oil-fired boilers, located between the spray and the combustion chamber. In mixtures of liquids. it can be used in particular for the production of emulsions.

Claims

I) Evaporation and / or homogeneity device for a mixture of gaseous and / or liquid fluids. for example carburetted, intended to supply an internal combustion engine, of the kind consisting of a substantially cylindrical main part interposed between the outlet orifice of a carburetor and the inlet orifice of said engine and comprising a venturi central (4) and a plurality of peripheral venturis (5) arranged in a ring around this central venturi (4) and of smaller diameter than the latter.

characterized in that all these venturis (4, 5) being of the same axial length and parallel to one another.

- The outlet orifices of all the peripheral venturis (5) are tangential as close as possible to each other and to the central venturi (4).

- the outlet diameter of the small periperic venturis (5) is substantially equal to one third of the outlet diameter of the large venturi (4);

- The height of the venturis (4, 5) is substantially equal to the outlet diameter of the large venturi (4);

2) Device according to claim 1, characterized in that the central venturi (4) has an intermediate portion (7) of cylindrical shape.

3) Device according to any one of the preceding claims.

characterized in that the central venturi (4) and the peripheral venturis (5) have a first part forming convergent leave of frustoconical or rounded shape (6. 9) with a height between 0.5 and 1.5 millimeters. in particular 1 millimeter.

4) Device according to any one of the preceding claims.

characterized in that the height of the venturis (4.

5) is between 0, 58 and 0. 70 times the diameter D of the outlet port of the carburetor. said reference diameter. in particular 0.623D.

5) Device according to any one of the preceding claims.

characterized in that the diameter of the central venturi (4) has its central part with a diameter between 0.49 and 0.56 times the reference diameter D, in particular 0, 532D.

6) Device according to any one of the preceding claims.

characterized in that the central venturi (4) has its outlet end with a diameter between 0.56 and 0.65 times said reference diameter D.

in particular 0, 600D.

7) Device according to any one of the preceding claims.

characterized in that the central venturi (4) has a frustoconical outlet part (8) which has an apex angle between 110 and 15 0. in particular 130.

8) Device according to any one of the preceding claims.

characterized in that the conicity of the small venturis (5) is between 5% and 8010. in particular 7010.

9) Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the small peripheral venturis (5) have the diameter of their outlet ends between 0.175 and 0.23 times the diameter of reference D, in particular 0.200D.